JP2008281927A - Variable magnification optical system, imaging apparatus and digital equipment - Google Patents
Variable magnification optical system, imaging apparatus and digital equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008281927A JP2008281927A JP2007128018A JP2007128018A JP2008281927A JP 2008281927 A JP2008281927 A JP 2008281927A JP 2007128018 A JP2007128018 A JP 2007128018A JP 2007128018 A JP2007128018 A JP 2007128018A JP 2008281927 A JP2008281927 A JP 2008281927A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens group
- optical system
- image
- variable magnification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1431—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
- G02B15/143105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive arranged +-+
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、オプティカルユニット等に用いられる変倍光学系であって、特に小型で高変倍でありながら色収差を良好に補正できる変倍光学系、その変倍光学系を備える撮像装置及びその撮像装置を搭載したデジタル機器に関するものである。 The present invention relates to a variable magnification optical system used in an optical unit or the like, and in particular, a variable magnification optical system capable of satisfactorily correcting chromatic aberration while being small and highly variable in magnification, an imaging apparatus including the variable magnification optical system, and an imaging thereof The present invention relates to a digital device equipped with the device.
近年、デジタルカメラは急速に普及し、単にパーソナルコンピュータに画像を取り込むための手段にとどまらず、従来の銀塩カメラと同様に写真を残すための道具として広く用いられるようになりつつある。それに伴い、より小型で、高変倍や広角などより高機能のズームレンズが要望されている。一方、撮像素子の画素数は年々増加の傾向にあるため、更に高い光学性能を達成することが要求されている。また、カムコーダなどの主に動画を取り込む機器においても、静止画撮影機能やハイビジョンへの対応などを背景として、従来以上に高い光学性能が要求されるようになっている。 In recent years, digital cameras have rapidly become widespread and are not only used for capturing images into personal computers, but are also widely used as tools for leaving photographs in the same manner as conventional silver halide cameras. Accordingly, there is a demand for a zoom lens that is smaller and has higher functions such as high zoom ratio and wide angle. On the other hand, since the number of pixels of the image sensor tends to increase year by year, it is required to achieve higher optical performance. Also, devices that mainly capture moving images, such as camcorders, are required to have higher optical performance than ever, against the backdrop of support for still image shooting functions and high vision.
このような要望を満足するズームレンズ系として、例えば、物体側から順にズーミングの際に不動で正の光学的パワーを有する第1レンズ群、負の光学的パワーを有し光軸に沿って移動することで変倍を行う第2レンズ群、ズーミングに際して像面の位置を一定に保つために光軸に沿って移動する第3レンズ群、及び、正の光学的パワーを有し結像作用を担う第4レンズ群を配置してなる正先行型のズームレンズが知られている(例えば、特許文献1)。 As a zoom lens system satisfying such a demand, for example, a first lens group that has a positive optical power that does not move during zooming in order from the object side, and moves along the optical axis having a negative optical power. A second lens group that performs zooming, a third lens group that moves along the optical axis to keep the position of the image plane constant during zooming, and an imaging function that has positive optical power. A front-leading zoom lens in which a responsible fourth lens group is arranged is known (for example, Patent Document 1).
また、カムコーダ用に好適なレンズとして、物体側から順にズーミングの際に不動で正の光学的パワーを有する第1レンズ群、負の光学的パワーを有し光軸に沿って移動することで変倍を行う第2レンズ群、ズーミングに際して不動の第3レンズ群、及び、ズーミングに際して像面の位置を一定に保つために光軸に沿って移動する第4レンズ群を配置してなる正先行型のズームレンズも知られている(例えば、特許文献2)。
一般に、ズームレンズにおいて一定サイズを保ちつつ高変倍化しようとすると、各レンズ面の光学的パワーが強くなり、諸収差が悪化する傾向がある。ザイデル収差は非球面の面数を増やしたり、高屈折率材料を用いたりする等によりある程度の改善は可能である。しかし、軸上色収差や倍率色収差などの色収差は、DOE(Diffractive Optical Elements)などの回折素子や蛍石などの特殊材料を用いたり、あるいはレンズ枚数を増やしたりしない限り、その改善は困難である。特に、一次の色収差の補正は言うまでもなく、望遠端での軸上色収差の二次スペクトル、広角端での倍率色収差の二次スペクトルの低減が大きな課題となる。 In general, when zooming in a zoom lens while maintaining a certain size, the optical power of each lens surface tends to increase and various aberrations tend to deteriorate. Seidel aberration can be improved to some extent by increasing the number of aspheric surfaces or using a high refractive index material. However, it is difficult to improve chromatic aberration such as longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration unless a diffractive element such as DOE (Diffractive Optical Elements) or a special material such as fluorite is used or the number of lenses is increased. In particular, the correction of the primary chromatic aberration, as well as the reduction of the secondary spectrum of axial chromatic aberration at the telephoto end and the reduction of the secondary spectrum of lateral chromatic aberration at the wide-angle end, are significant issues.
例えば、特許文献1では光軸方向に分散が変化する媒質を用いて残存色収差の低減を狙っている。しかし、そのような特性を有する媒質を使用することは生産性やコストの点で懸念がある。また、特許文献2では各レンズ群の分散値と部分分散比を適切に設定することで、残存色収差の低減を狙っている。しかしながら変倍比は8倍程度であって、十分な高変倍とは言い難い。さらに、大きな口径が必要となる第1レンズ群に蛍石などの低分散材料のレンズを複数枚使用しており、コストの点で懸念がある。また、色収差の補正の自由度を確保するためにレンズ枚数を増やしたり、あるいは収差の発生量を小さくする為に各レンズの屈折力を弱くしたりすることも有効であるが、コストやサイズの点で懸念がある。
For example,
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、小型で高い性能を有し、コスト的にも優れたバランスを保持しつつ高変倍化を達成した変倍光学系、これを備えた撮像装置及びデジタル機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and the object thereof is a variable magnification optical system that achieves high magnification while maintaining a good balance in terms of cost with a small size, high performance, It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus and a digital device provided with this.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する変倍光学系、撮像装置及びデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては次の通り定義されているものとする。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
(d)レンズについて、「凹」、「凸」又は「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているもの(近軸曲率に基づいた表記)とする。
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a variable magnification optical system, an imaging apparatus, and a digital apparatus having the following configurations. Note that the terms used in the following description are defined in the present specification as follows.
(A) A refractive index is a refractive index with respect to the wavelength (587.56 nm) of d line | wire.
(B) Abbe number is determined when the refractive index for d line, F line (486.13 nm) and C line (656.28 nm) is nd, nF, nC and Abbe number is νd, respectively.
νd = (nd−1) / (nF−nC)
The Abbe number νd obtained by the definition formula
(C) The notation regarding the surface shape is a notation based on the paraxial curvature.
(D) When the notation “concave”, “convex” or “meniscus” is used for the lens, these represent the lens shape near the optical axis (near the center of the lens) (based on the paraxial curvature) Notation).
本発明の一局面に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の光学的パワーを有する第1レンズ群と、負の光学的パワーを有する第2レンズ群と、正の光学的パワーを有する第3レンズ群と、を少なくとも含み、広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の間隔が減少し、前記第1レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを含んで構成され、前記第2レンズ群は最も物体側に像側へ凹面を向けた負レンズを含んで構成されてなり、下記(1)及び(2)の条件式を満たすことを特徴とする(請求項1)。
νd2<30 ・・・(1)
50>νd1n>30 ・・・(2)
但し、νd2:第2レンズ群内の最も物体側の負レンズのアッベ数
νd1n:第1レンズ群内の負レンズの平均アッベ数
A variable magnification optical system according to one aspect of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive optical power, a second lens group having a negative optical power, and a positive optical power. A third lens group having at least a distance between the first lens group and the second lens group in zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group and the second lens group. The distance between the three lens groups decreases, the first lens group includes at least one negative lens, and the second lens group includes a negative lens with a concave surface facing the image side closest to the object side. (1) and (2) below are satisfied (claim 1).
νd 2 <30 (1)
50> νd 1n > 30 (2)
Where νd 2 : Abbe number of the most object-side negative lens in the second lens group
νd 1n : Average Abbe number of the negative lens in the first lens group
上記構成において、前記第2レンズ群内の最も物体側に位置する負レンズが、下記(3)の条件式を満たすことが望ましい(請求項2)。
θg,F2+0.001767*νd2−0.6477>0.004 ・・・(3)
但し、θg,F2:第2レンズ群内の最も物体側に位置する負レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比
なお、上式で「*」は乗算を、「/」は除算を示す。以下、同じ。
In the above configuration, it is desirable that the negative lens located closest to the object side in the second lens group satisfies the following conditional expression (3).
θg, F 2 + 0.001767 * νd 2 −0.6477> 0.004 (3)
However, θg, F 2 : Partial dispersion ratio defined by θg, F = (ng−nF) / (nF−nC) of the negative lens located closest to the object side in the second lens group. “*” Indicates multiplication, and “/” indicates division. same as below.
上記構成において、前記第1レンズ群に含まれる負レンズが、下記(4)の条件式を満たすことが望ましい(請求項3)。
θg,F1n+0.001767*νd1n−0.6477<−0.004 ・・・(4)
但し、θg,F1n:第1レンズ群の前記負レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比の平均値
In the above configuration, it is desirable that the negative lens included in the first lens group satisfies the following conditional expression (4).
θg, F 1n + 0.001767 * νd 1n −0.6477 <−0.004 (4)
However, θg, F 1n : Average value of partial dispersion ratio defined by θg, F = (ng−nF) / (nF−nC) of the negative lens of the first lens group
上記いずれかの構成において、前記第1レンズ群に含まれる正レンズの少なくとも1枚が、下記(5)の条件式を満たすことが望ましい(請求項4)。
θg,F1p+0.001767*νd1p−0.6477>0.004 ・・・(5)
但し、θg,F1p:第1レンズ群の前記正レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比
In any one of the configurations described above, it is preferable that at least one of the positive lenses included in the first lens group satisfies the following conditional expression (5).
θg, F 1p + 0.001767 * νd 1p −0.6477> 0.004 (5)
However, θg, F 1p : Partial dispersion ratio defined by θg, F = (ng−nF) / (nF−nC) of the positive lens of the first lens group
上記いずれかの構成において、下記(6)〜(8)の条件式を満たすことが望ましい(請求項5)。
1.7<f1/√(fw*ft)<4.8 ・・・(6)
−0.63<f2/√(fw*ft)<−0.08 ・・・(7)
0.21<f3/√(fw*ft)<1.25 ・・・(8)
但し、f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端における全系の焦点距離
ft:望遠端における全系の焦点距離
In any one of the above configurations, it is preferable that the following conditional expressions (6) to (8) are satisfied.
1.7 <f1 / √ (fw * ft) <4.8 (6)
−0.63 <f2 / √ (fw * ft) <− 0.08 (7)
0.21 <f3 / √ (fw * ft) <1.25 (8)
Where f1: focal length of the first lens group
f2: Focal length of the second lens group
f3: focal length of the third lens unit
fw: focal length of the entire system at the wide angle end
ft: focal length of the entire system at the telephoto end
上記いずれかの構成において、下記(9)の条件式を満たすことが望ましい(請求項6)。
10.0≦ft/fw ・・・(9)
In any of the above-described configurations, it is desirable that the following conditional expression (9) is satisfied (claim 6).
10.0 ≦ ft / fw (9)
本発明の他の局面に係る撮像装置は、請求項1〜6のいずれかに記載の変倍光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする(請求項7)。
An imaging apparatus according to another aspect of the present invention includes the variable magnification optical system according to any one of
本発明のさらに他の局面に係るデジタル機器は、請求項7に記載の撮像装置と、前記撮像装置及び撮像素子に被写体の静止画撮影及び動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部と、を具備し、前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とする(請求項8)。
A digital device according to still another aspect of the present invention includes: the imaging device according to
本発明によれば、物体側から順に、正・負・正の光学的パワーを有するレンズ群を含む変倍光学系において、第1レンズ群内の負レンズ及び正レンズ、及び第2レンズ群内の最も物体側のレンズの分散性を適切に設定している。このため、本発明に係る変倍光学系は、小型で高い光学性能を有し、コスト的にも優れたバランスを保持しつつ、高変倍比を達成することが可能である。したがって、小型・高性能・高変倍比の変倍光学系を備えた撮像装置を優れたコストバランスで実現することができる。そして、本発明に係わる撮像装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、これらの機器の小型化、高性能化、高機能化、低コスト化に寄与することができる。 According to the present invention, in a variable magnification optical system including a lens group having positive, negative, and positive optical powers in order from the object side, the negative lens and the positive lens in the first lens group, and the second lens group The dispersibility of the lens closest to the object side is set appropriately. For this reason, the variable power optical system according to the present invention is small and has high optical performance, and can achieve a high zoom ratio while maintaining an excellent balance in terms of cost. Therefore, it is possible to realize an imaging device having a variable power optical system with a small size, high performance, and a high zoom ratio at an excellent cost balance. If the image pickup apparatus according to the present invention is used in a digital device such as a digital camera, it can contribute to downsizing, high performance, high functionality, and low cost of these devices.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
<変倍光学系の構成の説明>
図1は、本発明に係る変倍光学系1の説明のため、その構成を模式的に示した光路図である。この変倍光学系1は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子15の受光面(像面)上に物体の光学像を形成するものであって、物体側から順に、正の光学的パワーを有する第1レンズ群11、負の光学的パワーを有する第2レンズ群12及び正の光学的パワーを有する第3レンズ群13が配列され、広角端から望遠端への変倍時に第1レンズ群11と第2レンズ群12との間の間隔が増大し、第2レンズ群12と第3レンズ群13との間の間隔が減少する変倍光学系である。そして、第1レンズ群11は、少なくとも1枚の負レンズを含んで構成される。また、第2レンズ群12は、最も物体側に像側へ凹面を向けた負レンズを含んで構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Description of configuration of variable magnification optical system>
FIG. 1 is an optical path diagram schematically showing the configuration of the variable magnification
ここでは、第1レンズ群11が、物体側に凸の負メニスカスレンズ111(少なくとも1枚の負レンズ)と両凸の正レンズ112とから構成され、第2レンズ群12が、物体側に凸の負メニスカスレンズ121(像側へ凹面を向けた負レンズ)と両凹の負レンズ122とから構成され、第3レンズ群13が両凸の正レンズ131のみで構成されている例を示している。第3レンズ群13の物体側には光学絞り14(開口絞り)が配置されている。このような変倍光学系1の像側には撮像素子15が配置され、これにより物体側の被写体光学像が、変倍光学系1によりその光軸AXに沿って適宜な変倍比で撮像素子15の受光面まで導かれ、撮像素子15により前記被写体の光学像が撮像されるものである。
Here, the
この変倍光学系1は、物体側から順に「正・負・正」の3成分を有する、所謂正リードの光学系である。一般に、望遠端での軸上色収差を補正するためには、軸上光線高さが高い第1レンズ群11内に負レンズが配置される。この負レンズとしては、高屈折率、低分散の特性をもつ材料からなるレンズを使用するのが一般的である。そのような材料を使用することで、第1レンズ群11内の面の光学的パワーを上昇させることなく効率的に軸上色収差補正を行うことができる。また、第2レンズ群12内の負の光学的パワーの大部分を担うレンズは、非常に強い光学的パワーが必要となることから高屈折率であることが望まれるが、色収差のバランスの点からあまり高分散側の硝材を使用することができない。このため、一般に比較的分散が小さい重ランタンフリント系の材料が用いられる。
The variable magnification
しかしながら、このような正リード型の変倍光学系1を高変倍化していくと、広角端において+y方向の倍率色収差の二次スペクトルが、望遠端においては広角端と逆の−y方向の倍率色収差の二次スペクトルが残存し、通常の分散性をもつレンズの組み合わせではこれを低減することが困難となる。このため、倍率色収差の二次スペクトルを低減する為には、通常の分散性から逸脱した異常分散性を有した材料からなるレンズを用いることが効果的である。
However, when the magnification of the positive lead type variable magnification
本実施形態では、上記に鑑み、高変倍であっても色収差を良好に補正できるようにするために、第2レンズ群12内の最も物体側の負レンズ(負メニスカスレンズ121)のアッベ数をνd2、第1レンズ群11内の負レンズ(負メニスカスレンズ111)のアッベ数(第1レンズ群11が複数の負レンズを含むときはその平均アッベ数)をνd1nとするとき、下記(1)、(2)の条件式を満たすものとされる。
νd2<30 ・・・(1)
50>νd1n>30 ・・・(2)
In the present embodiment, in view of the above, the Abbe number of the most object-side negative lens (negative meniscus lens 121) in the
νd 2 <30 (1)
50> νd 1n > 30 (2)
倍率色収差をコントロールするには、ズーミング中に軸外光線高さが大きく変化する第2レンズ群12内の分散性を適切に設定することが効果的である。特に第2レンズ群12内の最も物体側の負レンズは、広角端における軸外光線高さが最も大きくなるとともに、望遠端における軸上光線高さが、絞り14よりも物体側の領域において最も低くなる。したがって、この第2レンズ群12内の最も物体側の負レンズの分散性を適切に設定することにより、望遠端の軸上色収差に与える影響を最小限に抑制しつつ広角端の倍率色収差をコントロールすることが可能となる。
In order to control the lateral chromatic aberration, it is effective to appropriately set the dispersibility in the
条件式(1)で規定されるアッベ数の領域の材料は、一般に部分分散比が“+”となる異常分散性を示す。したがって、通常の分散性を有する材料のレンズに比べ、長波長側の光線に比較して短波長側の光線を相対的に大きく−y方向に屈折させることができ、結果として、+y方向に残存する広角端における倍率色収差の二次スペクトルを減少させることが可能となる。 The material in the Abbe number region defined by the conditional expression (1) generally exhibits anomalous dispersion with a partial dispersion ratio of “+”. Therefore, compared with a lens made of a material having a normal dispersibility, the light on the short wavelength side can be relatively refracted in the -y direction as compared with the light on the long wavelength side, and as a result, it remains in the + y direction. It is possible to reduce the secondary spectrum of lateral chromatic aberration at the wide-angle end.
ここで、第2レンズ群12内の最も物体側の負レンズは、下記(10)の条件式を満足することが望ましい。なお条件式(10)において、hbは絞り位置で光軸と交差するように近軸トレースした光線における、第2レンズ群12の最も物体側のレンズ面における軸外光線高さで、入射角度1.0で規格化した場合の値である。
hb/fw≧1.5 ・・・(10)
hb/fwが条件式(10)の下限を下回った場合、軸外光線高さが低くなり前述の作用による効果が十分に発揮されない。
Here, it is desirable that the most object-side negative lens in the
hb / fw ≧ 1.5 (10)
When hb / fw falls below the lower limit of the conditional expression (10), the off-axis ray height becomes low, and the effect by the above-described action is not sufficiently exhibited.
望遠端における軸上色収差の補正の観点からは、条件式(1)を満足させることにより、第2レンズ群12による色収差補正が補正過剰気味になることが考えられる。すなわち、第2レンズ群12内の最も物体側の負レンズの焦点距離をf2nとすると、第2レンズ群12内の最も物体側の負レンズにより、−f2n/νd2だけ、F線がC線の焦点位置からずれるが、ずれの方向はf2n<0であるので+方向であり、そのアッベ数νd2が小さくなるので、ずれの量は大きくなって補正過剰気味となる。
From the viewpoint of correcting axial chromatic aberration at the telephoto end, it is conceivable that chromatic aberration correction by the
一方、第1レンズ群11においては、第1レンズ群11内のi個目の負レンズの焦点距離をf1ni、アッベ数をνd1niとしたとき、第1レンズ群11内の負レンズによってΣ−f1ni/νd1niだけ、F線がC線の焦点位置からずれる。ずれの方向はf1ni<0であるので+方向であるが、条件式(2)の下限を上回るようにしてずれの量を小さくすることで、上述の第2レンズ群12による軸上色収差補正が過剰となった場合、第1レンズ群11によってバランスをとることが可能となる。しかし、条件式(2)の上限を上回ると、第1レンズ群11による色収差補正が不足気味となったり、又は第1レンズ群11の負レンズの面のパワーを強くする必要が生じ、像面湾曲等の収差が悪化したりする。
On the other hand, in the
以上のことから、条件式(1)及び(2)の双方を満足させることで、変倍光学系1が高変倍になっても色収差を良好に補正できるようになる。従って、光学系を構成するレンズ枚数を増やしたり、或いは各レンズの屈折力を弱めたりする必要がなく、小型で且つ高変倍であって、色収差が良好に補正されたズームレンズを得ることが出来る。
From the above, satisfying both conditional expressions (1) and (2) makes it possible to correct chromatic aberration satisfactorily even when the variable magnification
変倍光学系1において、広角端における倍率色収差の二次スペクトルの低減効果を一層高める観点からは、第2レンズ群12内の最も物体側に位置する負レンズ(負メニスカスレンズ121)が、当該負レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比をθg,F2とするとき、下記(3)の条件式を満たすものであることが望ましい。
θg,F2+0.001767*νd2−0.6477>0.004 ・・・(3)
とりわけ、下記(3a)の条件式を満たすものとすることで、より一層、広角端における倍率色収差の二次スペクトルを低減することができる。
θg,F2+0.001767*νd2−0.6477>0.01 ・・・(3a)
In the variable magnification
θg, F 2 + 0.001767 * νd 2 −0.6477> 0.004 (3)
In particular, by satisfying the following conditional expression (3a), the secondary spectrum of lateral chromatic aberration at the wide-angle end can be further reduced.
θg, F 2 + 0.001767 * νd 2 −0.6477> 0.01 (3a)
変倍光学系1において、第1レンズ群11に含まれる負レンズが、第1レンズ群11の負レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比の平均値をθg,F1nとするとき、下記(4)の条件式を満たすことが望ましい。
θg,F1n+0.001767*νd1n−0.6477<−0.004 ・・・(4)
In the variable magnification
θg, F 1n + 0.001767 * νd 1n −0.6477 <−0.004 (4)
条件式(4)を満足することで、第1レンズ群11内の負レンズは、長波長側に比較して短波長側の光線の屈折力が相対的に弱くなる。このため、望遠端における軸上色収差の二次スペクトルを削減することが可能となる。また、正リード型の高変倍ズームレンズの望遠端においては、第1レンズ群11内の負レンズの発散面が原因で発生する非点収差の色差がしばしば問題となる。かかる非点収差の色差に関しても、条件式(4)を満足させることで短波長側の屈折力が相対的に弱まるため、軽減が可能となる。とりわけ、下記(4a)の条件式を満たすものとすることで、より一層、軸上色収差の二次スペクトルの低減効果、並び非点収差の色差の軽減効果を得ることができる。
θg,F1n+0.001767*νd1n−0.6477<−0.006 ・・・(4a)
By satisfying conditional expression (4), the negative lens in the
θg, F 1n + 0.001767 * νd 1n −0.6477 <−0.006 (4a)
変倍光学系1において、第1レンズ群11に含まれる正レンズの少なくとも1枚(図1の例では正レンズ112)が、該正レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比をθg,F1pとするとき、下記(5)の条件式を満たすことが望ましい。
θg,F1p+0.001767*νd1p−0.6477>0.004 ・・・(5)
In the variable magnification
θg, F 1p + 0.001767 * νd 1p −0.6477> 0.004 (5)
第1レンズ群11に含まれる正レンズについても、条件式(5)の条件を満たす異常分散性をもつレンズとすることで、望遠端における軸上色収差の二次スペクトルをさらに削減することが可能となる。とりわけ、下記(5a)の条件式を満たすものとすることで、より一層、軸上色収差の二次スペクトルの低減効果を得ることができる。
θg,F1p+0.001767*νd1p−0.6477>0.01 ・・・(5a)
With respect to the positive lens included in the
θg, F 1p + 0.001767 * νd 1p −0.6477> 0.01 (5a)
変倍光学系1において、第1レンズ群11の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2、第3レンズ群の焦点距離をf3、変倍光学系1全系の広角端における焦点距離をfw、望遠端における焦点距離をftとするとき、下記(6)〜(8)の条件式を満たすことが望ましい。
1.7<f1/√(fw*ft)<4.8 ・・・(6)
−0.63<f2/√(fw*ft)<−0.08 ・・・(7)
0.21<f3/√(fw*ft)<1.25 ・・・(8)
In the variable magnification
1.7 <f1 / √ (fw * ft) <4.8 (6)
−0.63 <f2 / √ (fw * ft) <− 0.08 (7)
0.21 <f3 / √ (fw * ft) <1.25 (8)
上記の条件式(6)は、第1レンズ群11の焦点距離の、√(fw*ft)で示されるズームポジションにおける変倍光学系1全系の焦点距離に対する比を規定する条件式である。条件式(6)の下限を下回ると、第1レンズ群11の光学的パワーが強くなり、変倍光学系1のコンパクト化の観点からは好ましいものの、第1レンズ群11での収差の発生量が大きくなり、特に像面湾曲と歪曲収差が大きく発生してしまう。このような収差を補正する為にはレンズの追加、又は非球面の追加が必要となり好ましくない。逆に、条件式(6)の上限を上回ると、収差補正上は有利にはなるが、光学系のコンパクト化の観点からは好ましくない。
Conditional expression (6) is a conditional expression that defines the ratio of the focal length of the
条件式(7)は、第2レンズ群12の焦点距離の、√(fw*ft)で示されるズームポジションにおける変倍光学系1全系の焦点距離に対する比を規定する条件式である。条件式(7)の下限を下回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが強くなり、ズーミングの際の第2レンズ群12の移動量を減少できることからコンパクト化の観点からは好ましいが、第2レンズ群12での収差の発生量が大きくなり、特に像面湾曲と歪曲収差が大きく発生してしまう。このような収差を補正する為にはレンズの追加、又は非球面の追加が必要となり好ましくない。逆に、条件式(7)の上限を上回ると、収差補正上は有利にはなるが、コンパクト化の観点で好ましくない。
Conditional expression (7) is a conditional expression that defines the ratio of the focal length of the
条件式(8)は、第3レンズ群13の焦点距離の、√(fw*ft)で示されるズームポジションにおける変倍光学系1全系の焦点距離に対する比を規定する条件式である。条件式(8)の下限を下回ると、第3レンズ群13の光学的パワーが強くなり、コンパクト化の観点では好ましいが、第3レンズ群13での収差の発生量が大きくなり、特に球面収差とコマ収差が大きく発生してしまう。このような収差を補正する為にはレンズの追加、又は非球面の追加が必要となり好ましくない。逆に、条件式(8)の上限を上回ると、収差補正上は有利にはなるが、コンパクト化の観点で好ましくない。
Conditional expression (8) is a conditional expression that defines the ratio of the focal length of the
さらに変倍光学系1は、下記(9)の条件式を満たすことが望ましい。
10.0≦ft/fw ・・・(9)
この条件式(9)は、変倍光学系1のズーム比を規定する条件式である。条件式(9)を満足するような高ズーム比、とりわけ20倍以上の高ズーム比をもつ変倍光学系1において、上記の構成が適用された場合、コンパクトさを確保しつつ倍率色収差及び軸上色収差を十分に抑制でき、本発明に係る効果を顕著に享受することができる。
Further, it is desirable that the variable magnification
10.0 ≦ ft / fw (9)
Conditional expression (9) is a conditional expression that defines the zoom ratio of the variable magnification
図1では、物体側から順に第1レンズ群11〜第3レンズ群13の3つのレンズ群が配置されている例を示したが、変倍光学系1は、例えば撮像素子15の受光面への軸外光線の入射角度をテレセントリックに近づける目的等のために、第3レンズ群13よりも像側に他のレンズ群を含んでいても良い。例えば、第3レンズ群13よりも像側に、正の光学的パワーを有する第4レンズ群と、正または負の光学的パワーを有する第5レンズ群を配置した構成とすることができる。或いは、第3レンズ群13よりも像側に、負の光学的パワーを有する第4レンズ群と、正または負の光学的パワーを有する第5レンズ群を配置した構成とすることができる。
Although FIG. 1 shows an example in which three lens groups of the
次に、変倍光学系1の構成材料について説明する。第1〜第3レンズ群11〜13に含まれるレンズの材料としては特に限定はなく、各種ガラス材料やプラスチック材料からなる光学材料を用いることができる。プラスチック材料製のレンズを用いる場合、そのプラスチック材料としては、プラスチック材料中に最大長が30ナノメートル以下の粒子、特に無機粒子を分散させてなる素材を用いて成形したレンズを用いることが望ましい。このようなプラスチック材料製レンズを用いることで、温度変化による屈折率変化を極めて小さくすることができる。
Next, constituent materials of the variable magnification
一般に透明なプラスチック材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難である。しかし、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。プラスチック材料は温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、例えば無機の微粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。そこで、これらの温度依存性を利用して互いに打ち消しあうように作用させることにより、屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が30ナノメートル以下の粒子を分散させることで、屈折率の温度依存性が極めて低い樹脂材料とすることができる。例えばアクリルに酸化ニオブ(Nb2O5)の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。従って、少なくとも1枚のレンズに、このような粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、本実施形態に係る変倍光学系1の全系の環境温度変化に伴うバックフォーカスずれを小さく抑えることができる。
In general, when fine particles are mixed in a transparent plastic material, light scattering occurs and the transmittance decreases, so that it is difficult to use as an optical material. However, by making the size of the microparticles smaller than the wavelength of the transmitted light beam, it is possible to substantially prevent scattering. The refractive index of a plastic material decreases as the temperature increases. For example, the refractive index of inorganic fine particles increases as the temperature increases. Therefore, it is possible to make almost no change in the refractive index by using these temperature dependencies so as to cancel each other. Specifically, by dispersing particles having a maximum length of 30 nanometers or less in a plastic material as a base material, a resin material having extremely low temperature dependency of the refractive index can be obtained. For example, by dispersing fine particles of niobium oxide (Nb 2 O 5 ) in acrylic, the refractive index change due to temperature change can be reduced. Accordingly, by using a plastic material in which such particles are dispersed for at least one lens, it is possible to suppress a back focus shift caused by an environmental temperature change of the entire variable magnification
また、変倍光学系1は、光学絞り14の代わりに、撮像素子15に対して遮光を行う機能を有するメカニカルシャッタを配置しても良い。かかるメカニカルシャッタは、例えば撮像素子15としてCCD(Charge Coupled Device)方式のものが用いられた場合に、スミア防止に効果がある。
In the variable magnification
変倍光学系1に備えられている各レンズ群や絞り、シャッタ等の駆動の駆動源としては、従来公知のカム機構やステッピングモータを用いることができる。また、移動量が少ない場合や駆動群の重量が軽い場合には、超小型の圧電アクチュエータを用いれば、駆動部の体積や電力消費の増加を抑えつつ、各群を独立に駆動させることも可能で、変倍光学系1を含む撮像レンズ装置の更なるコンパクト化が図れるようになる。
A conventionally known cam mechanism or stepping motor can be used as a drive source for driving each lens group, diaphragm, shutter, and the like provided in the variable magnification
撮像素子15の受光面上には、ノイズ成分を除去するローパスフィルタ(図略)を配置することが望ましい。このローパスフィルタとして、例えば所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数特性を回折効果により実現する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。また、光学的なローパスフィルタに代えて、撮像素子15の画像信号に含まれるノイズを低減するために赤外線カットフィルタを用いるようにしてもよい。さらに、光学的ローパスフィルタの表面に赤外線反射コートを施して、両方のフィルタ機能を一つで実現してもよい。
It is desirable to arrange a low-pass filter (not shown) for removing noise components on the light receiving surface of the
撮像素子15は、当該変倍光学系1により結像された被写体の光像の光量に応じて、R、G、B各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路へ出力するものである。例えば撮像素子15としては、CCDが2次元状に配置されたエリアセンサの各CCDの表面に、R(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されたものを用いることができる。このようなCCDイメージセンサの他、CMOSイメージセンサ、VMISイメージセンサ等も用いることができる。
The
<変倍光学系を組み込んだデジタル機器の説明>
次に、以上説明したような変倍光学系1が組み込まれたデジタル機器について説明する。図2は、本発明に係るデジタル機器の一実施形態を示す、デジタルカメラ2の外観構成図である。なお、本発明において、デジタル機器としては、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオユニット、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、又はこれらの周辺機器(マウス、スキャナ、プリンタ等)を含むものとする。
<Description of digital equipment incorporating variable magnification optical system>
Next, a digital apparatus incorporating the variable magnification
図2(a)はデジタルカメラ2の正面図、(b)は上面図、(c)は側面図、及び(d)は背面図をそれぞれ示している。カメラボディ200の正面側には撮像レンズ装置21が設けられている。上記変倍光学系1は、この撮像レンズ装置21に内蔵されている。また背面側には、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示モニタ22と、電子ビューファインダ23とが設けられている。さらに上面側には、撮影を指示するためのシャッターボタン24と、再生モード(PLAYモード)と記録モード(RECモード)との切り換えを行うための撮影モード切り換えスイッチ25が設けられている。
2A is a front view of the
また、カメラボディ200の背面側には、電源ON/OFFと、電子ビューファインダ23とモニタ22との表示切換スイッチとを兼ねたスライドスイッチからなるメインスイッチ26が設けられている。このメインスイッチ26の右側方には、再生モード時において記録画像をコマ送りするスイッチ、及び撮像レンズ装置21のズームスイッチとしての機能を果たすプッシュスイッチ群27が配置されている。なお、図中の「T」の印字は望遠を表し、「W」の印字は広角を表す。
On the rear side of the
図3は、上記デジタルカメラ2の撮像に係る電気的な機能構成を示す機能ブロック図である。このデジタルカメラ2は、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35、記憶部36、及びI/F部37を備えて構成されている。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an electrical functional configuration relating to imaging of the
撮像部30は、撮像レンズ装置21(撮像装置)と撮像素子15とを備えて構成される。撮像レンズ装置21は、図1に示したような変倍光学系1と、光軸方向にレンズを駆動し変倍及びフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成される。被写体からの光線は、変倍光学系1によって撮像素子15の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
The
撮像素子15は、変倍光学系1により結像された被写体の光学像をR(赤),G(緑),B(青)の色成分の電気信号(画像信号)に変換し、R,G,B各色の画像信号として画像生成部31に出力する。撮像素子15は、制御部35の制御により、静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、又は撮像素子15における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)等の撮像動作が制御される。
The
画像生成部31は、撮像素子15からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理等を行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整(WB調整)、輪郭補正及び色ムラ補正等の周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部31で生成された画像データは、画像データバッファ32に出力される。
The
画像データバッファ32は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部33により後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、RAM(Random Access Memory)等で構成される。画像処理部33は、画像データバッファ32の画像データに対し、解像度変換等の画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部33に、変倍光学系1では補正しきれなかった収差を補正させるように構成することも可能である。駆動部34は、制御部35から出力される制御信号により、所望の変倍及びフォーカシングを行わせるように変倍光学系1の複数のレンズ群を駆動する。
The
制御部35は、例えばマイクロプロセッサ等を備えて構成され、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、記憶部36及びI/F部37の各部の動作を制御する。すなわち、該制御部35により、被写体の静止画撮影及び動画撮影の少なくとも一方の撮影を、撮像レンズ装置21及び撮像素子15が実行するよう制御される。
The
記憶部36は、被写体の静止画撮影又は動画撮影により生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAMを備えて構成される。つまり、記憶部36は、静止画用及び動画用のメモリとしての機能を有する。I/F部37は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、USBやIEEE1394等の規格に準拠したインターフェースである。
The
以上の通り構成されたデジタルカメラ2の動作の一例として、静止画の撮像動作について説明する。まず制御部35は、撮像レンズ装置21の図略のレンズ駆動装置を駆動し、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子15の受光面に結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、表示用メモリ(図略)に転送され、モニタ22で被写体画像として表示される。この状態でシャッターボタン24を押すことで、静止画像を得ることができる。すなわち、静止画用のメモリとしての記憶部36に画像データが格納される。
As an example of the operation of the
このとき、被写体が撮影者から離れた位置にある、あるいは近くの被写体を拡大したいためズーム撮影を行うときには、変倍ボタンとしてのプッシュスイッチ群27の「T」を押下すると、制御部35は押下時間に応じて変倍のためのレンズ駆動を実行し、変倍光学系1に連続的にズーミングを行わせる。また、ズーミングし過ぎた場合など、被写体の拡大率を下げたい場合には、プッシュスイッチ群27の「W」を押下すると、制御部35は広角方向へのレンズ駆動を実行させる。このようにして、撮影者から離れた被写体であっても、変倍ボタンを用いてその拡大率を調節することができる。そして、通常の等倍撮影と同様、主被写体がそのモニタ22の画面中の所望の位置に収まるように調整し、シャッターボタン24を押すことで、拡大された静止画像を得ることができる。
At this time, when zoom shooting is performed because the subject is at a position away from the photographer or a close subject is desired to be enlarged, the
<変倍光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示したような変倍光学系1、すなわち図2に示したようなデジタルカメラ2に搭載される撮像レンズ装置21に含まれる変倍光学系1の具体的構成を、図面を参照しつつ説明する。
<Description of More Specific Embodiment of Variable-Magnification Optical System>
A specific configuration of the variable power
図4及び図5は、実施例1の変倍光学系1Aにおけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図(光路図)である。図4の光路図は、変倍光学系1Aの広角端(W)におけるレンズ配置を示している。また図5の光路図は変倍光学系1Aの変倍動作を示すもので、(a)は広角端[W]、(b)は中間点[M]、及び(c)は望遠端[T]におけるレンズ配置をそれぞれ示している。これは、以下に示す図6〜図11の光路図でも同様である。
4 and 5 are cross-sectional views (optical path diagrams) in which the optical axis (AX) is cut longitudinally, showing the arrangement of lens groups in the variable magnification
実施例1の変倍光学系1Aは、各レンズ群が物体側から順に、全体として正の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)、全体として負の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)、光学絞り(ST)、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)及び負の光学的パワーを有する第5レンズ群(Gr5)からなる、正・負・正・正・負の5成分ズーム構成であり、図5に示すように、ズーミング時には第1レンズ群(Gr1)〜第4レンズ群(Gr4)がそれぞれ独立な関係で移動する。
The variable magnification
図4を参照して、詳しくは実施例1の変倍光学系1Aは、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凸の正レンズ(第2レンズL2)及び物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。なお、第1レンズL1と第2レンズL2とは接合レンズである。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、両凹の負レンズ(第6レンズL6)、両凸の正レンズ(第7レンズL7)及び像側に凸の負メニスカスレンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第6レンズL6と第7レンズL7とは接合レンズである。
Referring to FIG. 4, in detail, in the variable magnification
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第9レンズL9)、両凸の正レンズ(第10レンズL10)、像側に凸の負メニスカスレンズ(第11レンズL11)及び物体側に凸の負メニスカスレンズ(第12レンズL12)からなる。この第3レンズ群(Gr3)の物体側には、変倍時に該第3レンズ群(Gr3)と共に移動する光学絞り(ST)が備えられている。第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第13レンズL13)と像側に凸の負メニスカスレンズ(第14レンズL14)との接合レンズからなる。第5レンズ群(Gr5)は、像側に凸の負メニスカスレンズ(第15レンズL15)1枚で構成されている。この第5レンズ群(Gr5)の像側には、光学的ローパスフィルタ又は赤外カットフィルタ等からなる平行平板(FT)、カバーガラス(CG)を介して、撮像素子(SR)の受光面が配置されている。なお、上記光学絞り(ST)に代えてメカニカルシャッタを配置するようにしても良い(以下の実施例2〜4でも同じ)。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (ninth lens L9), a biconvex positive lens (tenth lens L10), a negative meniscus lens (eleventh lens L11) convex toward the image side, and the object side. Convex negative meniscus lens (12th lens L12). On the object side of the third lens group (Gr3), an optical stop (ST) that moves together with the third lens group (Gr3) at the time of zooming is provided. The fourth lens group (Gr4) is composed of a cemented lens made up of a biconvex positive lens (13th lens L13) and a negative meniscus lens (14th lens L14) convex on the image side. The fifth lens group (Gr5) is composed of one negative meniscus lens (fifteenth lens L15) convex toward the image side. On the image side of the fifth lens group (Gr5), the light receiving surface of the image sensor (SR) is passed through a parallel plate (FT) made of an optical low-pass filter or an infrared cut filter, and a cover glass (CG). Has been placed. It should be noted that a mechanical shutter may be arranged instead of the optical diaphragm (ST) (the same applies to Examples 2 to 4 below).
図4において各レンズ面に付されている番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えたときのi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えるものとする。)であり、riに「*」印が付されている面は非球面であることを示すものである。なお、光学絞り(ST)、平行平板(FT)及びカバーガラス(CG)の両面、撮像素子(SR)の受光面も1つの面として扱っている。このような扱いは、後述する他の実施例についての光路図(図6、図8、図10)でも同様で、図中の符号の意味は、基本的に図4と同様である。但し、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各図を通じて、最も物体側のレンズ面には同じ符号(r1)が付けられているが、これらの曲率等が実施形態を通じて同一であるという意味ではない。 In FIG. 4, the number ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface is the i-th lens surface when counted from the object side (however, the lens cementing surface is one). It is assumed that the surface marked with “*” is an aspherical surface. The optical diaphragm (ST), the parallel plate (FT), both surfaces of the cover glass (CG), and the light receiving surface of the image sensor (SR) are also handled as one surface. Such treatment is the same in the optical path diagrams (FIGS. 6, 8, and 10) for other embodiments described later, and the meanings of the reference numerals in the drawings are basically the same as those in FIG. However, it does not mean that they are exactly the same. For example, the lens surface closest to the object is denoted by the same reference numeral (r1) throughout the drawings, but these curvatures are the same throughout the embodiments. It does not mean that.
このような構成の下で、物体側から入射した光線は光軸AXに沿って、順に第1、第2第3、第4及び第5レンズ群(Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5)、平行平板(FT)、カバーガラス(CG)を通過し、撮像素子(SR)の受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子(SR)において、平行平板(FT)において修正された光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されて、デジタル映像信号としてデジタルカメラや携帯電話機等のメモリに記録されたり、有線あるいは無線により他のデジタル機器に伝送されたりする。 Under such a configuration, light rays incident from the object side are sequentially arranged along the optical axis AX in the first, second, third, fourth, and fifth lens groups (Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5), An optical image of the object is formed on the light receiving surface of the image sensor (SR) through the parallel plate (FT) and the cover glass (CG). In the image sensor (SR), the optical image corrected in the parallel plate (FT) is converted into an electrical signal. This electrical signal is subjected to predetermined digital image processing, image compression processing, and the like as necessary, and is recorded as a digital video signal in a memory of a digital camera, a mobile phone, or the like, or to other digital devices by wire or wirelessly. Or transmitted.
図5に示すように、この実施例1の変倍光学系1Aでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、第1レンズ群(Gr1)は物体に近付く方向に直線的に移動され、第2レンズ群(Gr2)、第3レンズ群(Gr3)及び第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の軌道を描くように移動される。第5レンズ群(Gr5)は、変倍時固定である。また、この変倍時に、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)との間の間隔が増大し、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)の間隔が減少する。
As shown in FIG. 5, in the variable magnification
実施例1の変倍光学系1Aにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the variable magnification
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θg,F
物面 ∞ ∞
1 90.885 1.600 1.88300 40.8 0.5652
2 40.775 6.145 1.48749 70.5 0.5303
3 -339.265 0.116
4 40.149 5.101 1.49700 81.6 0.5386
5 1012.770 可変
6 44.169 1.000 1.92286 20.9 0.6391
7 10.644 2.881
8 31.886 1.000 1.81359 25.7 0.6161
9* 15.317 4.140
10 -15.530 0.958 1.58913 61.2 0.5395
11 11.698 3.933 1.84666 23.8 0.6191
12 -20.461 1.937
13 -10.109 0.800 1.62041 60.4 0.5399
14 -44.781 可変
15(絞り) ∞ 1.300
16* 8.871 5.461 1.58913 61.2 0.5374
17 -84.116 0.100
18 21.647 3.855 1.49700 81.6 0.5386
19 -8.074 1.724 1.90366 31.3 0.5946
20 -96.076 3.017
21* 21.691 1.006 1.53048 55.7 0.5672
22* 16.669 可変
23 24.330 2.363 1.51680 64.2 0.5342
24 -14.680 1.000 1.92286 20.9 0.6391
25 -20.026 可変
26* -11.691 3.240 1.60280 28.3 0.5948
27* -13.135 0.638
28 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
29 ∞ 0.100
30 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
31(像面) ∞ 0.000
Numerical example 1
Unit mm
Surface data Surface number r d nd νd θg, F
Object ∞ ∞
1 90.885 1.600 1.88300 40.8 0.5652
2 40.775 6.145 1.48749 70.5 0.5303
3 -339.265 0.116
4 40.149 5.101 1.49700 81.6 0.5386
5 1012.770
7 10.644 2.881
8 31.886 1.000 1.81359 25.7 0.6161
9 * 15.317 4.140
10 -15.530 0.958 1.58913 61.2 0.5395
11 11.698 3.933 1.84666 23.8 0.6191
12 -20.461 1.937
13 -10.109 0.800 1.62041 60.4 0.5399
14 -44.781 Variable 15 (Aperture) ∞ 1.300
16 * 8.871 5.461 1.58913 61.2 0.5374
17 -84.116 0.100
18 21.647 3.855 1.49700 81.6 0.5386
19 -8.074 1.724 1.90366 31.3 0.5946
20 -96.076 3.017
21 * 21.691 1.006 1.53048 55.7 0.5672
22 * 16.669 Variable 23 24.330 2.363 1.51680 64.2 0.5342
24 -14.680 1.000 1.92286 20.9 0.6391
25 -20.026
27 * -13.135 0.638
28 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
29 ∞ 0.100
30 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
31 (image plane) ∞ 0.000
非球面データ
第9面
K=0.000、A4=-2.9599E-05、A6=-2.0934E-07、A8=1.2905E-08、A10=-1.9668E-10
第16面
K=0.000、A4=-4.3720E-05、A6=2.4344E-07、A8=-8.2591E-09、A10=1.7966E-10
第21面
K=0.000、A4=-1.3146E-03、A6=-2.1307E-05、A8=-2.4625E-07、A10=1.3891E-08
第22面
K=0.000、A4=-9.4885E-04、A6=-1.8721E-05、A8=2.7312E-07、A10=9.7397E-09
第26面
K=0.000、A4=4.3938E-04、A6=2.1699E-05、A8=-2.1102E-06、A10=4.4565E-08
第27面
K=0.000、A4=1.4909E-03、A6=-3.2757E-05、A8=-5.8581E-07、A10=1.7089E-08
Aspheric data 9th surface
K = 0.000, A4 = -2.9599E-05, A6 = -2.0934E-07, A8 = 1.2905E-08, A10 = -1.9668E-10
16th page
K = 0.000, A4 = -4.3720E-05, A6 = 2.4344E-07, A8 = -8.2591E-09, A10 = 1.7966E-10
21st page
K = 0.000, A4 = -1.3146E-03, A6 = -2.1307E-05, A8 = -2.4625E-07, A10 = 1.3891E-08
22nd page
K = 0.000, A4 = -9.4885E-04, A6 = -1.8721E-05, A8 = 2.7312E-07, A10 = 9.7397E-09
26th page
K = 0.000, A4 = 4.3938E-04, A6 = 2.1699E-05, A8 = -2.1102E-06, A10 = 4.4565E-08
No. 27
K = 0.000, A4 = 1.4909E-03, A6 = -3.2757E-05, A8 = -5.8581E-07, A10 = 1.7089E-08
各種データ
ズーム比 23.959
広角 中間 望遠
焦点距離 4.801 23.517 115.032
Fナンバー 2.880 4.013 4.422
半画角 76.789 17.082 3.483
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 85.284 112.431 135.006
BF 0.606 0.604 0.616
d5 0.700 20.491 52.706
d14 24.421 3.905 2.000
d22 2.839 21.513 22.431
d25 2.200 11.400 2.736
Various data Zoom ratio 23.959
Wide angle Medium telephoto Focal length 4.801 23.517 115.032
F number 2.880 4.013 4.422
Half angle of view 76.789 17.082 3.483
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 85.284 112.431 135.006
BF 0.606 0.604 0.616
d5 0.700 20.491 52.706
d14 24.421 3.905 2.000
d22 2.839 21.513 22.431
d25 2.200 11.400 2.736
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 75.039
2 6 -7.333
3 16 15.047
4 23 25.520
5 26 -1130.423
Zoom lens group data Group Start surface
2 6 -7.333
3 16 15.047
4 23 25.520
5 26 -1130.423
上記の面データにおいて、面番号は、図4に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。また、“r”は各面の曲率半径(単位はmm)、“d”は無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔(軸上面間隔)、“nd”は各レンズの屈折率、“νd”はアッベ数、“θg,F”は部分分散比をそれぞれ示している。なお、光学絞り(ST)、平行平面板(FT)及びカバーガラス(CG)の両面、撮像素子(SR)の受光面の各面は平面であるために、それらの曲率半径は∞である。 In the above surface data, the surface number corresponds to the number i of the symbol ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface shown in FIG. The surface marked with * in the number i indicates an aspherical surface (aspherical refractive optical surface or a surface having a refractive action equivalent to an aspherical surface). “R” is the radius of curvature of each surface (unit is mm), “d” is the distance between the lens surfaces on the optical axis in the infinite focus state (axis upper surface distance), and “nd” is the distance between each lens. Refractive index, “νd” indicates Abbe number, and “θg, F” indicates partial dispersion ratio. Since each surface of the optical diaphragm (ST), the plane parallel plate (FT) and the cover glass (CG), and the light receiving surface of the image sensor (SR) are flat surfaces, their curvature radii are ∞.
上記の非球面データは、非球面とされている面(面データにおいて番号iに*が付された面)の円錐係数Kと非球面係数A4,A6,A8,A10の値とをそれぞれ示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の方向とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用い、下記(11)式により定義している。
z=ch2/[1+√{1−(1+k)c2h2}]+A4・h4+A6・h6+A8・h8+A10・h10
・・・(11)
但し、z:高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
A4,A6,A8,A10:それぞれ4,6,8,10次の非球面係数
k:円錐係数
The above-mentioned aspheric data shows the conic coefficient K and the values of the aspheric coefficients A4, A6, A8, and A10 of the surface that is an aspheric surface (the surface with the number i in the surface data). It is. The aspherical shape of the optical surface uses a local orthogonal coordinate system (x, y, z) in which the vertex of the surface is the origin and the direction from the object toward the imaging device is the positive direction of the z-axis. It is defined by an expression.
z = ch 2 / [1 + √ {1− (1 + k) c 2 h 2 }] + A4 · h 4 + A6 · h 6 + A8 · h 8 + A10 · h 10
(11)
However, z: displacement in the z-axis direction at the position of height h (based on the surface vertex)
h: Height in the direction perpendicular to the z-axis (h 2 = x 2 + y 2 )
c: Paraxial curvature (= 1 / radius of curvature)
A4, A6, A8, A10: 4th, 6th, 8th, and 10th order aspheric coefficients
k: Conical coefficient
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例1の変倍光学系1Aの球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を、図12、図13に示す。図12は広角端[W]、図13は望遠端[T]における各収差を表している。球面収差、非点収差及び倍率色収差の横軸は焦点位置のずれをmm単位で表しており、歪曲収差の横軸は歪量を全体に対する割合(%)で表している。球面収差の縦軸は、入射高で規格化した値で示してあるが、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差の縦軸は、画角を度単位で表してある。
FIG. 12 and FIG. 13 show the spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the variable magnification
球面収差の図には、実線でe線(波長546.07nm)、粗点線でg線(波長435.84nm)、密点線でC線(波長656.28nm)の3つの光の収差をそれぞれ示してある。また、非点収差の図中、実線Mはタンジェンシャル(メリディオナル)面、点線Sはサジタル(ラディアル)面における結果をそれぞれ表している。非点収差及び歪曲収差の図は、上記e線(波長546.07nm)を用いた場合の結果である。倍率色収差の図には、実線でg線(波長435.84nm)、点線でC線(波長656.28nm)の収差をそれぞれ示してある。以上のような扱いは、以下に示す実施例2〜4に係るコンストラクションデータ、各収差を示す図14〜図19においても同様である。 In the spherical aberration diagram, three light aberrations are shown: solid line e-line (wavelength 546.07 nm), coarse dotted line g-line (wavelength 435.84 nm), and dense dotted line C-line (wavelength 656.28 nm). It is. In the graph of astigmatism, the solid line M represents the result on the tangential (meridional) plane, and the dotted line S represents the result on the sagittal (radial) plane. The diagrams of astigmatism and distortion are the results when the e-line (wavelength 546.07 nm) is used. In the diagram of lateral chromatic aberration, the solid line shows the aberration of the g-line (wavelength 435.84 nm) and the dotted line shows the aberration of the C-line (wavelength 656.28 nm). The above handling is the same in the construction data according to Examples 2 to 4 shown below and FIGS. 14 to 19 showing the respective aberrations.
図6、図7は、実施例2の変倍光学系1Bにおけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群が物体側から順に、全体として正の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)、全体として負の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)、光学絞り(ST)、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)、負の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)及び正の光学的パワーを有する第5レンズ群(Gr5)からなる、正・負・正・負・正の5成分ズーム構成であり、図7に示すように、ズーミング時には第1レンズ群(Gr1)〜第4レンズ群(Gr4)がそれぞれ独立な関係で移動する。
6 and 7 are cross-sectional views illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification
図6を参照して、詳しくは実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凸の正レンズ(第2レンズL2)及び物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。なお、第1レンズL1と第2レンズL2とは接合レンズである。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、両凹の負レンズ(第6レンズL6)、両凸の正レンズ(第7レンズL7)及び像側に凸の負メニスカスレンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第6レンズL6と第7レンズL7とは接合レンズである。
Referring to FIG. 6, in detail, in the zoom
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第9レンズL9)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第10レンズL10)、両凸の正レンズ(第11レンズL11)及び物体側に凸の正メニスカスレンズ(第12レンズL12)からなる。なお、第10レンズL10と第11レンズL11とは接合レンズである。この第3レンズ群(Gr3)の物体側には、変倍時に該第3レンズ群(Gr3)と共に移動する光学絞り(ST)が備えられている。第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第13レンズL13)1枚で構成されている。第5レンズ群(Gr5)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第14レンズL14)1枚で構成されている。この第5レンズ群(Gr5)の像側には、平行平板(FT)、カバーガラス(CG)を介して、撮像素子(SR)の受光面が配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (ninth lens L9), a negative meniscus lens convex to the object side (tenth lens L10), a biconvex positive lens (eleventh lens L11), and the object side. Convex positive meniscus lens (12th lens L12). The tenth lens L10 and the eleventh lens L11 are cemented lenses. On the object side of the third lens group (Gr3), an optical stop (ST) that moves together with the third lens group (Gr3) at the time of zooming is provided. The fourth lens group (Gr4) is composed of one negative meniscus lens (thirteenth lens L13) convex toward the object side. The fifth lens group (Gr5) is composed of one positive meniscus lens (fourteenth lens L14) convex toward the object side. On the image side of the fifth lens group (Gr5), the light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged via a parallel plate (FT) and a cover glass (CG).
図7に示すように、この実施例2の変倍光学系1Bでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、第1レンズ群(Gr1)、第3レンズ群(Gr3)及び第4レンズ群(Gr4)は物体に近付く方向に移動され、第2レンズ群(Gr2)は僅かに像側に凸の軌道を描くように移動される。第5レンズ群(Gr5)は、変倍時固定である。また、この変倍時に、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)との間の間隔が増大し、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)の間隔が減少する。
As shown in FIG. 7, in the variable magnification
実施例2の変倍光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the variable magnification
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θg,F
物面 ∞ ∞
1 81.747 1.600 1.88300 40.8 0.5652
2 39.993 6.157 1.48749 70.5 0.5303
3 -38695.242 0.100
4 40.756 4.893 1.49700 81.6 0.5386
5 544.482 可変
6 27.433 1.015 1.92286 20.9 0.6391
7 10.217 3.420
8 38.545 1.020 1.90366 31.3 0.5946
9 16.192 2.823
10 -26.078 0.800 1.75700 47.7 0.5555
11 11.485 3.830 1.92286 20.9 0.6391
12 -24.620 2.560
13* -9.701 0.800 1.69350 53.2 0.5464
14 -31.564 可変
15(絞り) ∞ 1.300
16* 9.226 3.890 1.58913 61.2 0.5374
17 -58.849 1.991
18 195.188 1.817 1.80518 25.5 0.6156
19 11.236 2.437 1.49700 81.6 0.5386
20 -24.672 2.338
21* 22.369 5.052 1.53048 55.7 0.5672
22* 23.590 可変
23* 39.555 0.617 1.53048 55.7 0.5672
24* 17.929 可変
25 19.130 1.723 1.54814 45.8 0.5702
26 1213.160 2.008
27 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
28 ∞ 0.100
29 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
30(像面) ∞ 0.000
Numerical example 2
Unit mm
Surface data Surface number r d nd νd θg, F
Object ∞ ∞
1 81.747 1.600 1.88300 40.8 0.5652
2 39.993 6.157 1.48749 70.5 0.5303
3 -38695.242 0.100
4 40.756 4.893 1.49700 81.6 0.5386
5 544.482
7 10.217 3.420
8 38.545 1.020 1.90366 31.3 0.5946
9 16.192 2.823
10 -26.078 0.800 1.75700 47.7 0.5555
11 11.485 3.830 1.92286 20.9 0.6391
12 -24.620 2.560
13 * -9.701 0.800 1.69350 53.2 0.5464
14 -31.564 Variable 15 (Aperture) ∞ 1.300
16 * 9.226 3.890 1.58913 61.2 0.5374
17 -58.849 1.991
18 195.188 1.817 1.80518 25.5 0.6156
19 11.236 2.437 1.49700 81.6 0.5386
20 -24.672 2.338
21 * 22.369 5.052 1.53048 55.7 0.5672
22 * 23.590 Variable 23 * 39.555 0.617 1.53048 55.7 0.5672
24 * 17.929 Variable 25 19.130 1.723 1.54814 45.8 0.5702
26 1213.160 2.008
27 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
28 ∞ 0.100
29 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
30 (image plane) ∞ 0.000
非球面データ
第13面
K=0.000、A4=5.2401E-05、A6=-6.8147E-07、A8=4.9230E-08、A10=-7.9254E-10
第16面
K=0.000、A4=-1.4397E-04、A6=-4.9165E-07、A8=-1.5460E-08、A10=1.0397E-11
第21面
K=0.000、A4=-5.1585E-04、A6=-7.5192E-06、A8=-3.0845E-08、A10=5.6477E-10
第22面
K=0.000、A4=-3.3634E-04、A6=-6.7390E-06、A8=2.7337E-07、A10=-2.6726E-09
第23面
K=0.000、A4=7.5444E-05、A6=-5.1330E-06、A8=6.5022E-07、A10=-3.0721E-08
第24面
K=0.000、A4=9.1420E-05、A6=-6.0334E-06、A8=7.4282E-07、A10=-3.5901E-08
Aspheric data 13th surface
K = 0.000, A4 = 5.2401E-05, A6 = -6.8147E-07, A8 = 4.9230E-08, A10 = -7.9254E-10
16th page
K = 0.000, A4 = -1.4397E-04, A6 = -4.9165E-07, A8 = -1.5460E-08, A10 = 1.0397E-11
21st page
K = 0.000, A4 = -5.1585E-04, A6 = -7.5192E-06, A8 = -3.0845E-08, A10 = 5.6477E-10
22nd page
K = 0.000, A4 = -3.3634E-04, A6 = -6.7390E-06, A8 = 2.7337E-07, A10 = -2.6726E-09
23rd page
K = 0.000, A4 = 7.5444E-05, A6 = -5.1330E-06, A8 = 6.5022E-07, A10 = -3.0721E-08
24th page
K = 0.000, A4 = 9.1420E-05, A6 = -6.0334E-06, A8 = 7.4282E-07, A10 = -3.5901E-08
各種データ
ズーム比 23.955
広角 中間 望遠
焦点距離 4.582 22.435 109.760
Fナンバー 2.880 3.878 4.422
半画角 78.970 17.887 3.704
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 80.956 103.648 135.001
BF 0.607 0.601 0.601
d5 0.740 26.284 57.152
d14 22.616 5.936 2.000
d22 1.534 9.878 1.533
d24 2.070 7.559 20.326
Various data Zoom ratio 23.955
Wide angle Medium telephoto Focal length 4.582 22.435 109.760
F number 2.880 3.878 4.422
Half angle of view 78.970 17.887 3.704
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 80.956 103.648 135.001
BF 0.607 0.601 0.601
d5 0.740 26.284 57.152
d14 22.616 5.936 2.000
d22 1.534 9.878 1.533
d24 2.070 7.559 20.326
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 82.073
2 6 -7.179
3 16 13.344
4 23 -62.436
5 25 35.440
Zoom lens group data Start surface
2 6 -7.179
3 16 13.344
4 23 -62.436
5 25 35.440
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の変倍光学系1Bの球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を、図14、図15に示す。図14は広角端[W]、図15は望遠端[T]における各収差を表している。
FIG. 14 and FIG. 15 show the spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the variable magnification
図8、図9は、実施例3の変倍光学系1Cにおけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群が物体側から順に、全体として正の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)、全体として負の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)、光学絞り(ST)、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)及び負の光学的パワーを有する第5レンズ群(Gr5)からなる、正・負・正・正・負の5成分ズーム構成であり、図9に示すように、ズーミング時には第1レンズ群(Gr1)〜第4レンズ群(Gr4)がそれぞれ独立な関係で移動する。 FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views of the lens group in the variable magnification optical system 1C of Example 3, with the optical axis (AX) taken longitudinally. The variable magnification optical system 1C of Example 3 includes a first lens group (Gr1) having a positive optical power as a whole, and a second lens having a negative optical power as a whole. Group (Gr2), optical stop (ST), third lens group (Gr3) having positive optical power as a whole, fourth lens group (Gr4) having positive optical power as a whole, and negative optical power The fifth lens group (Gr5) has a positive / negative / positive / positive / negative five-component zoom structure, and as shown in FIG. 9, during zooming, the first lens group (Gr1) to the fourth lens group (Gr4) moves in an independent relationship.
図8を参照して、詳しくは実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凸の正レンズ(第2レンズL2)及び物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。なお、第1レンズL1と第2レンズL2とは接合レンズである。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、両凹の負レンズ(第6レンズL6)、両凸の正レンズ(第7レンズL7)及び像側に凸の負メニスカスレンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第6レンズL6と第7レンズL7とは接合レンズである。 Referring to FIG. 8, in detail, in the zoom optical system 1C according to the third embodiment, each lens unit is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens (first lens L1) convex toward the object side, a positive bilens lens (second lens L2), and a positive meniscus lens (third lens L3) convex toward the object side. Consists of. Note that the first lens L1 and the second lens L2 are cemented lenses. The second lens group (Gr2) includes a negative meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), a negative meniscus lens convex to the object side (fifth lens L5), and a biconcave negative lens (sixth lens L6). And a positive biconvex lens (seventh lens L7) and a negative meniscus lens (eighth lens L8) convex on the image side. The sixth lens L6 and the seventh lens L7 are cemented lenses.
第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズ(第9レンズL9)、両凸の正レンズ(第10レンズL10)、像側に凸の負メニスカスレンズ(第11レンズL11)及び物体側に凸の負メニスカスレンズ(第12レンズL12)からなる。なお、第10レンズL10と第11レンズL11とは接合レンズである。この第3レンズ群(Gr3)の物体側には、変倍時に該第3レンズ群(Gr3)と共に移動する光学絞り(ST)が備えられている。第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第13レンズL13)と像側に凸の負メニスカスレンズ(第14レンズL14)との接合レンズからなる。第5レンズ群(Gr5)は、像側に凸の負メニスカスレンズ(第15レンズL15)1枚で構成されている。この第5レンズ群(Gr5)の像側には、平行平板(FT)、カバーガラス(CG)を介して、撮像素子(SR)の受光面が配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (ninth lens L9), a biconvex positive lens (tenth lens L10), a negative meniscus lens (eleventh lens L11) convex toward the image side, and the object side. Convex negative meniscus lens (12th lens L12). The tenth lens L10 and the eleventh lens L11 are cemented lenses. On the object side of the third lens group (Gr3), an optical stop (ST) that moves together with the third lens group (Gr3) at the time of zooming is provided. The fourth lens group (Gr4) is composed of a cemented lens made up of a biconvex positive lens (13th lens L13) and a negative meniscus lens (14th lens L14) convex on the image side. The fifth lens group (Gr5) is composed of one negative meniscus lens (fifteenth lens L15) convex toward the image side. On the image side of the fifth lens group (Gr5), the light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged via a parallel plate (FT) and a cover glass (CG).
図9に示すように、この実施例3の変倍光学系1Cでは、第1レンズ群(Gr1)は物体に近付く方向に直線的に移動され、第2レンズ群(Gr2)、第3レンズ群(Gr3)及び第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の軌道を描くように移動される。第5レンズ群(Gr5)は、変倍時固定である。また、この変倍時に、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)との間の間隔が増大し、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)の間隔が減少する。 As shown in FIG. 9, in the variable magnification optical system 1C of Example 3, the first lens group (Gr1) is linearly moved in the direction approaching the object, and the second lens group (Gr2) and the third lens group are moved. (Gr3) and the fourth lens group (Gr4) are moved so as to draw a convex trajectory on the object side. The fifth lens group (Gr5) is fixed during zooming. At the time of zooming, the distance between the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) increases, and the distance between the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) decreases. To do.
実施例3の変倍光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。 The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1C of Example 3 is shown below.
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θg,F
物面 ∞ ∞
1 99.043 1.600 1.80610 40.7 0.5670
2 40.392 6.327 1.49700 81.6 0.5386
3 -331.403 0.511
4 40.706 4.986 1.48749 70.5 0.5303
5 772.213 可変
6 47.222 1.001 1.84666 23.8 0.6191
7 9.822 2.858
8 35.262 1.008 1.81359 25.7 0.6161
9* 14.887 3.127
10 -15.290 1.356 1.58913 61.2 0.5395
11 12.374 3.431 1.84666 23.8 0.6191
12 -20.372 1.904
13 -10.200 0.823 1.62041 60.4 0.5399
14 -37.160 可変
15(絞り) ∞ 1.300
16* 8.816 5.447 1.58913 61.2 0.5374
17 -92.480 0.311
18 21.242 3.832 1.49700 81.6 0.5386
19 -7.998 3.690 1.90366 31.3 0.5946
20 -81.953 2.230
21* 22.001 1.214 1.53048 55.7 0.5672
22* 17.485 可変
23 28.120 2.378 1.51680 64.2 0.5342
24 -16.094 1.358 1.92286 20.9 0.6391
25 -21.692 可変
26* -12.169 2.371 1.60280 28.3 0.5948
27* -13.010 0.376
28 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
29 ∞ 0.100
30 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
31(像面) ∞ 0.000
Numerical Example 3
Unit mm
Surface data Surface number r d nd νd θg, F
Object ∞ ∞
1 99.043 1.600 1.80610 40.7 0.5670
2 40.392 6.327 1.49700 81.6 0.5386
3 -331.403 0.511
4 40.706 4.986 1.48749 70.5 0.5303
5 772.213
7 9.822 2.858
8 35.262 1.008 1.81359 25.7 0.6161
9 * 14.887 3.127
10 -15.290 1.356 1.58913 61.2 0.5395
11 12.374 3.431 1.84666 23.8 0.6191
12 -20.372 1.904
13 -10.200 0.823 1.62041 60.4 0.5399
14 -37.160 Variable 15 (Aperture) ∞ 1.300
16 * 8.816 5.447 1.58913 61.2 0.5374
17 -92.480 0.311
18 21.242 3.832 1.49700 81.6 0.5386
19 -7.998 3.690 1.90366 31.3 0.5946
20 -81.953 2.230
21 * 22.001 1.214 1.53048 55.7 0.5672
22 * 17.485 Variable 23 28.120 2.378 1.51680 64.2 0.5342
24 -16.094 1.358 1.92286 20.9 0.6391
25 -21.692
27 * -13.010 0.376
28 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
29 ∞ 0.100
30 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
31 (image plane) ∞ 0.000
非球面データ
第9面
K=0.000、A4=-4.1296E-05、A6=2.1411E-08、A8=5.3737E-09、A10=-1.2983E-10
第16面
K=0.000、A4=-4.8761E-05、A6=1.9174E-07、A8=-1.1770E-08、A10=2.1841E-10
第21面
K=0.000、A4=-1.4137E-03、A6=-2.1858E-05、A8=-2.2985E-07、A10=1.1814E-08
第22面
K=0.000、A4=-1.0946E-03、A6=-1.8655E-05、A8=3.7243E-07、A10=5.6586E-09
第26面
K=0.000、A4=6.6053E-05、A6=4.0325E-05、A8=-2.9779E-06、A10=5.3581E-08
第27面
K=0.000、A4=9.1371E-04、A6=5.0036E-07、A8=-1.9752E-06、A10=3.2864E-08
Aspheric data 9th surface
K = 0.000, A4 = -4.1296E-05, A6 = 2.1411E-08, A8 = 5.3737E-09, A10 = -1.2983E-10
16th page
K = 0.000, A4 = -4.8761E-05, A6 = 1.9174E-07, A8 = -1.1770E-08, A10 = 2.1841E-10
21st page
K = 0.000, A4 = -1.4137E-03, A6 = -2.1858E-05, A8 = -2.2985E-07, A10 = 1.1814E-08
22nd page
K = 0.000, A4 = -1.0946E-03, A6 = -1.8655E-05, A8 = 3.7243E-07, A10 = 5.6586E-09
26th page
K = 0.000, A4 = 6.6053E-05, A6 = 4.0325E-05, A8 = -2.9779E-06, A10 = 5.3581E-08
27th page
K = 0.000, A4 = 9.1371E-04, A6 = 5.0036E-07, A8 = -1.9752E-06, A10 = 3.2864E-08
各種データ
ズーム比 20.000
広角 中間 望遠
焦点距離 4.797 21.441 95.933
Fナンバー 2.880 4.384 4.422
半画角 76.795 18.734 4.178
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 85.599 108.146 134.889
BF 0.600 0.600 0.600
d5 1.017 15.739 51.964
d14 24.148 3.836 2.000
d22 2.921 20.875 19.869
d25 2.272 12.456 5.816
Various data Zoom ratio 20.000
Wide angle Medium telephoto Focal length 4.797 21.441 95.933
F number 2.880 4.384 4.422
Half angle of view 76.795 18.734 4.178
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 85.599 108.146 134.889
BF 0.600 0.600 0.600
d5 1.017 15.739 51.964
d14 24.148 3.836 2.000
d22 2.921 20.875 19.869
d25 2.272 12.456 5.816
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 75.293
2 6 -7.246
3 16 14.834
4 23 28.268
5 26 5194.865
Zoom lens group data Group Start surface
2 6 -7.246
3 16 14.834
4 23 28.268
5 26 5194.865
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の変倍光学系1Cの球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を、図16、図17に示す。図16は広角端[W]、図17は望遠端[T]における各収差を表している。 FIG. 16 and FIG. 17 show the spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the variable magnification optical system 1C of Example 3 under the lens arrangement and configuration as described above. FIG. 16 shows aberrations at the wide-angle end [W], and FIG. 17 shows aberrations at the telephoto end [T].
図10、図11は、実施例4の変倍光学系1Dにおけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施例4の変倍光学系1Dは、各レンズ群が物体側から順に、全体として正の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)、全体として負の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)、光学絞り(ST)、全体として正の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)及び正の光学的パワーを有する第5レンズ群(Gr5)からなる、正・負・正・正・正の5成分ズーム構成であり、図11に示すように、ズーミング時には第1レンズ群(Gr1)〜第4レンズ群(Gr4)がそれぞれ独立な関係で移動する。
FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views of the lens group in the variable magnification
図10を参照して、詳しくは実施例4の変倍光学系1Dは、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凸の正レンズ(第2レンズL2)及び物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。なお、第1レンズL1と第2レンズL2とは接合レンズである。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、両凹の負レンズ(第6レンズL6)、両凸の正レンズ(第7レンズL7)及び像側に凸の負メニスカスレンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第6レンズL6と第7レンズL7とは接合レンズである。
Referring to FIG. 10, in detail, in the zoom
第3レンズ群(Gr3)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第9レンズL9)、両凸の正レンズ(第10レンズL10)、像側に凸の負メニスカスレンズ(第11レンズL11)及び物体側に凸の負メニスカスレンズ(第12レンズL12)からなる。なお、第10レンズL10と第11レンズL11とは接合レンズである。この第3レンズ群(Gr3)の物体側には、変倍時に該第3レンズ群(Gr3)と共に移動する光学絞り(ST)が備えられている。第4レンズ群(Gr4)は、両凸の正レンズ(第13レンズL13)と像側に凸の負メニスカスレンズ(第14レンズL14)との接合レンズからなる。第5レンズ群(Gr5)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第15レンズL15)1枚で構成されている。この第5レンズ群(Gr5)の像側には、平行平板(FT)、カバーガラス(CG)を介して、撮像素子(SR)の受光面が配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a positive meniscus lens (ninth lens L9) convex toward the object side, a positive biconvex lens (tenth lens L10), and a negative meniscus lens (eleventh lens L11) convex toward the image side. And a negative meniscus lens (the twelfth lens L12) convex toward the object side. The tenth lens L10 and the eleventh lens L11 are cemented lenses. On the object side of the third lens group (Gr3), an optical stop (ST) that moves together with the third lens group (Gr3) at the time of zooming is provided. The fourth lens group (Gr4) is composed of a cemented lens made up of a biconvex positive lens (13th lens L13) and a negative meniscus lens (14th lens L14) convex on the image side. The fifth lens group (Gr5) is composed of one positive meniscus lens (fifteenth lens L15) convex toward the image side. On the image side of the fifth lens group (Gr5), the light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged via a parallel plate (FT) and a cover glass (CG).
図11に示すように、この実施例4の変倍光学系1Dでは、第1レンズ群(Gr1)は物体に近付く方向に直線的に移動され、第2レンズ群(Gr2)、第3レンズ群(Gr3)及び第4レンズ群(Gr4)は、物体側に凸の軌道を描くように移動される。第5レンズ群(Gr5)は、変倍時固定である。また、この変倍時に、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)との間の間隔が増大し、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)の間隔が減少する。
As shown in FIG. 11, in the variable magnification
実施例4の変倍光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the variable magnification
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θg,F
物面 ∞ ∞
1 95.356 1.600 1.80450 39.6 0.5709
2 45.438 5.730 1.49700 81.6 0.5386
3 -259.670 0.100
4 42.109 4.291 1.49700 81.6 0.5386
5 216.139 可変
6 37.515 1.014 1.80518 25.5 0.6156
7 9.265 3.926
8 134.570 1.000 1.80518 25.5 0.6156
9 19.219 3.386
10 -14.598 0.801 1.56883 56.0 0.5488
11 13.367 3.332 1.84666 23.8 0.6191
12 -19.256 1.886
13* -9.871 0.800 1.58913 61.2 0.5374
14 -31.794 可変
15(絞り) ∞ 1.300
16* 8.602 3.971 1.58913 61.2 0.5374
17 214.849 0.100
18 17.252 5.333 1.49700 81.6 0.5386
19 -7.500 2.615 1.90366 31.3 0.5946
20 -122.455 2.284
21* 23.203 2.406 1.53048 55.7 0.5672
22* 20.704 可変
23 35.111 2.323 1.51680 64.2 0.5342
24 -14.879 1.000 1.92286 20.9 0.6391
25 -19.321 可変
26* -10.906 1.150 1.60280 28.3 0.5948
27* -10.351 0.300
28 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
29 ∞ 0.100
30 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
31(像面) ∞ 0.000
Numerical Example 4
Unit mm
Surface data Surface number r d nd νd θg, F
Object ∞ ∞
1 95.356 1.600 1.80450 39.6 0.5709
2 45.438 5.730 1.49700 81.6 0.5386
3 -259.670 0.100
4 42.109 4.291 1.49700 81.6 0.5386
5 216.139
7 9.265 3.926
8 134.570 1.000 1.80518 25.5 0.6156
9 19.219 3.386
10 -14.598 0.801 1.56883 56.0 0.5488
11 13.367 3.332 1.84666 23.8 0.6191
12 -19.256 1.886
13 * -9.871 0.800 1.58913 61.2 0.5374
14 -31.794 Variable 15 (Aperture) ∞ 1.300
16 * 8.602 3.971 1.58913 61.2 0.5374
17 214.849 0.100
18 17.252 5.333 1.49700 81.6 0.5386
19 -7.500 2.615 1.90366 31.3 0.5946
20 -122.455 2.284
21 * 23.203 2.406 1.53048 55.7 0.5672
22 * 20.704 Variable 23 35.111 2.323 1.51680 64.2 0.5342
24 -14.879 1.000 1.92286 20.9 0.6391
25 -19.321
27 * -10.351 0.300
28 ∞ 0.600 1.51680 64.2 0.5342
29 ∞ 0.100
30 ∞ 0.500 1.51680 64.2 0.5342
31 (image plane) ∞ 0.000
非球面データ
第13面
K=0.000、A4=2.3475E-05、A6=-2.3434E-07、A8=1.0334E-08、A10=-4.2607E-11
第16面
K=0.000、A4=-3.9975E-05、A6=5.4330E-07、A8=-1.7529E-08、A10=3.5485E-10
第21面
K=0.000、A4=-9.4971E-04、A6=-1.7946E-05、A8=-2.8027E-07、A10=-2.6674E-09
第22面
K=0.000、A4=-4.8964E-04、A6=-1.4059E-05、A8=6.7553E-08、A10=6.1306E-09
第26面
K=0.000、A4=5.5693E-05、A6=1.6545E-04、A8=-1.0783E-05、A10=1.9788E-07
第27面
K=0.000、A4=3.1217E-04、A6=2.4040E-04、A8=-1.5976E-05、A10=2.9153E-07
Aspheric data 13th surface
K = 0.000, A4 = 2.3475E-05, A6 = -2.3434E-07, A8 = 1.0334E-08, A10 = -4.2607E-11
16th page
K = 0.000, A4 = -3.9975E-05, A6 = 5.4330E-07, A8 = -1.7529E-08, A10 = 3.5485E-10
21st page
K = 0.000, A4 = -9.4971E-04, A6 = -1.7946E-05, A8 = -2.8027E-07, A10 = -2.6674E-09
22nd page
K = 0.000, A4 = -4.8964E-04, A6 = -1.4059E-05, A8 = 6.7553E-08, A10 = 6.1306E-09
26th page
K = 0.000, A4 = 5.5693E-05, A6 = 1.6545E-04, A8 = -1.0783E-05, A10 = 1.9788E-07
27th page
K = 0.000, A4 = 3.1217E-04, A6 = 2.4040E-04, A8 = -1.5976E-05, A10 = 2.9153E-07
各種データ
ズーム比 24.000
広角 中間 望遠
焦点距離 4.760 23.324 114.240
Fナンバー 2.880 3.834 4.422
半画角 77.159 17.273 3.512
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 83.156 110.350 135.000
BF 0.600 0.600 0.600
d5 0.700 17.695 52.835
d14 24.392 3.181 2.000
d22 2.992 22.045 25.218
d25 2.626 14.982 2.500
Various data Zoom ratio 24.000
Wide angle Medium telephoto Focal length 4.760 23.324 114.240
F number 2.880 3.834 4.422
Half angle of view 77.159 17.273 3.512
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 83.156 110.350 135.000
BF 0.600 0.600 0.600
d5 0.700 17.695 52.835
d14 24.392 3.181 2.000
d22 2.992 22.045 25.218
d25 2.626 14.982 2.500
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 76.489
2 6 -7.403
3 16 14.726
4 23 28.549
5 26 189.674
Zoom lens group data Start surface
2 6 -7.403
3 16 14.726
4 23 28.549
5 26 189.674
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の変倍光学系1Dの球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を、図18、図19に示す。図18は広角端[W]、図19は望遠端[T]における各収差を表している。
FIG. 18 and FIG. 19 show the spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the variable magnification
上記に列挙した実施例1〜4の変倍光学系1A〜1Dに、上述した条件式(1)〜(6)を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表1に示す。
Table 1 shows numerical values when the above-described conditional expressions (1) to (6) are applied to the variable magnification
以上説明したように、上記実施例1〜4に係る変倍光学系1A〜1Dによれば、本発明に係る要件を満足している結果、φ7.2mmの像円径において、広角端[W]、望遠端[T]のいずれにおいても、球面収差が略50μm以内に収まり、g線およびC線の倍率色収差は略10μm以内に収まり、さらに望遠端[T]の軸上色収差は略100μm以内に収まっており、優れた光学特性を有している。このように、変倍光学系1A〜1Dは、20倍以上という高変倍比にもかかわらず、優れた光学特性を保持しつつ小型化が達成されている。
As described above, according to the variable magnification
1、1A〜1D 変倍光学系
11、Gr1 第1レンズ群
12、Gr2 第2レンズ群
13、Gr3 第3レンズ群
Gr4 第4レンズ群
Gr5 第5レンズ群
14、ST 光学絞り
15、SR 撮像素子
AX 光軸
2 デジタルカメラ(デジタル機器)
21 撮像レンズ装置
DESCRIPTION OF
21. Imaging lens device
Claims (8)
広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の間隔が減少し、
前記第1レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを含んで構成され、前記第2レンズ群は最も物体側に像側へ凹面を向けた負レンズを含んで構成されてなり、
下記(1)及び(2)の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
νd2<30 ・・・(1)
50>νd1n>30 ・・・(2)
但し、νd2:第2レンズ群内の最も物体側の負レンズのアッベ数
νd1n:第1レンズ群内の負レンズの平均アッベ数 In order from the object side, at least a first lens group having positive optical power, a second lens group having negative optical power, and a third lens group having positive optical power,
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group decreases. ,
The first lens group includes at least one negative lens, and the second lens group includes a negative lens with a concave surface facing the image side closest to the object side,
A variable magnification optical system satisfying the following conditional expressions (1) and (2):
νd 2 <30 (1)
50> νd 1n > 30 (2)
Where νd 2 : Abbe number of the most object-side negative lens in the second lens group
νd 1n : Average Abbe number of the negative lens in the first lens group
θg,F2+0.001767*νd2−0.6477>0.004 ・・・(3)
但し、θg,F2:第2レンズ群内の最も物体側に位置する負レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比
なお、上式で「*」は乗算を、「/」は除算を示す。以下、同じ。 2. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the negative lens located closest to the object side in the second lens group satisfies the following conditional expression (3).
θg, F 2 + 0.001767 * νd 2 −0.6477> 0.004 (3)
However, θg, F 2 : Partial dispersion ratio defined by θg, F = (ng−nF) / (nF−nC) of the negative lens located closest to the object side in the second lens group. “*” Indicates multiplication, and “/” indicates division. same as below.
θg,F1n+0.001767*νd1n−0.6477<−0.004 ・・・(4)
但し、θg,F1n:第1レンズ群の前記負レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比の平均値 3. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the negative lens included in the first lens group satisfies the following conditional expression (4): 3.
θg, F 1n + 0.001767 * νd 1n −0.6477 <−0.004 (4)
However, θg, F 1n : Average value of partial dispersion ratio defined by θg, F = (ng−nF) / (nF−nC) of the negative lens of the first lens group
θg,F1p+0.001767*νd1p−0.6477>0.004 ・・・(5)
但し、θg,F1p:第1レンズ群の前記正レンズの、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義される部分分散比 4. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein at least one positive lens included in the first lens group satisfies the following conditional expression (5): 5.
θg, F 1p + 0.001767 * νd 1p −0.6477> 0.004 (5)
However, θg, F 1p : Partial dispersion ratio defined by θg, F = (ng−nF) / (nF−nC) of the positive lens of the first lens group
1.7<f1/√(fw*ft)<4.8 ・・・(6)
−0.63<f2/√(fw*ft)<−0.08 ・・・(7)
0.21<f3/√(fw*ft)<1.25 ・・・(8)
但し、f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
fw:広角端における全系の焦点距離
ft:望遠端における全系の焦点距離 The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the following conditional expressions (6) to (8) are satisfied.
1.7 <f1 / √ (fw * ft) <4.8 (6)
−0.63 <f2 / √ (fw * ft) <− 0.08 (7)
0.21 <f3 / √ (fw * ft) <1.25 (8)
Where f1: focal length of the first lens group
f2: Focal length of the second lens group
f3: focal length of the third lens unit
fw: focal length of the entire system at the wide angle end
ft: focal length of the entire system at the telephoto end
10.0≦ft/fw ・・・(9) The zoom lens system according to claim 1, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
10.0 ≦ ft / fw (9)
前記撮像装置及び撮像素子に被写体の静止画撮影及び動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部と、を具備し、
前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とするデジタル機器。 An imaging device according to claim 7;
A controller that causes the imaging device and the imaging device to perform at least one of still image shooting and moving image shooting of a subject,
A digital apparatus, wherein the variable magnification optical system of the imaging device is assembled so as to form an optical image of a subject on a light receiving surface of the imaging device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128018A JP5040430B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device |
US12/119,698 US7679837B2 (en) | 2007-05-14 | 2008-05-13 | Zoom optical system, image pickup device, and digital apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128018A JP5040430B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008281927A true JP2008281927A (en) | 2008-11-20 |
JP5040430B2 JP5040430B2 (en) | 2012-10-03 |
Family
ID=40027214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007128018A Expired - Fee Related JP5040430B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7679837B2 (en) |
JP (1) | JP5040430B2 (en) |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009047903A (en) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Sony Corp | Zoom lens and imaging apparatus |
JP2010191199A (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Nikon Corp | Zoom lens, optical device, and method of manufacturing zoom lens |
JP2010266791A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Olympus Imaging Corp | Image-forming optical system and electronic imaging apparatus having the same |
JP2010266793A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Olympus Imaging Corp | Image-forming optical system and electronic imaging apparatus having the same |
JP2010276655A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2011039091A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2011085909A (en) * | 2009-09-11 | 2011-04-28 | Panasonic Corp | Zoom lens system, imaging apparatus and camera |
JP2011133738A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2011186162A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nikon Corp | Variable focal length lens, optical device, and method of adjusting the variable focal length lens |
JP2012048199A (en) * | 2010-07-28 | 2012-03-08 | Panasonic Corp | Zoom lens system, image pickup device, and camera |
JP2012098699A (en) * | 2010-10-07 | 2012-05-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging device with the same |
JP2012247564A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Olympus Imaging Corp | Zoom lens and imaging apparatus using the same |
JP2012247563A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Olympus Imaging Corp | Zoom lens and imaging apparatus using the same |
JP2013105142A (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | Zoom lens and imaging apparatus |
WO2013111602A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | パナソニック株式会社 | Zoom lens system, image capturing device and camera |
JP2013164455A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
US8576492B2 (en) | 2011-01-24 | 2013-11-05 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
CN103454755A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-18 | 佳能株式会社 | Zoom Lens And Image Pickup Apparatus Equipped With The Same |
WO2014017572A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | オリンパス株式会社 | Zoom lens, and imaging device provided therewith |
JP2014089288A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Nikon Corp | Variable power optical system, optical device, and method of manufacturing variable power optical system |
JP2015099213A (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging device with zoom lens |
WO2016047129A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical device and method of manufacturing zoom lens |
JP2016156903A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical device, and method for manufacturing zoom lens |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090147374A1 (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Shuichi Mogi | Rear focusing zoom lens |
JP5445307B2 (en) * | 2009-05-19 | 2014-03-19 | コニカミノルタ株式会社 | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device |
KR101636469B1 (en) * | 2009-08-11 | 2016-07-05 | 엘지이노텍 주식회사 | camera module |
JP5366752B2 (en) * | 2009-10-01 | 2013-12-11 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
US9069156B2 (en) * | 2012-05-21 | 2015-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus having the same |
JP6025440B2 (en) * | 2012-07-31 | 2016-11-16 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
KR101932722B1 (en) * | 2012-09-14 | 2018-12-26 | 삼성전자주식회사 | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
DE102012018698B4 (en) * | 2012-09-21 | 2021-06-10 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | High aperture immersion lens |
JP2014126851A (en) | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Tamron Co Ltd | Zoom lens and image capturing device |
KR102013241B1 (en) * | 2012-12-28 | 2019-08-22 | 삼성전자주식회사 | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
JP6573352B2 (en) * | 2013-09-18 | 2019-09-11 | キヤノン株式会社 | Imaging optical system and image projection apparatus |
JP6418893B2 (en) * | 2014-10-21 | 2018-11-07 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
CN111679399A (en) * | 2020-06-10 | 2020-09-18 | 浙江舜宇光学有限公司 | Optical imaging lens |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04218012A (en) * | 1990-10-17 | 1992-08-07 | Olympus Optical Co Ltd | Objective lens of endoscope |
JPH0961717A (en) * | 1995-08-19 | 1997-03-07 | Ricoh Co Ltd | High variable power large-aperture zoom optical system |
JP2001013410A (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Sigma Corp | Telephotographic zoom lens |
JP2002287019A (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Chromatic aberration of magnification variable optical system |
JP2004286893A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Ricoh Co Ltd | Zoom lens, camera and personal digital assistance device |
JP2005070345A (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Ricoh Co Ltd | Zoom lens, and camera and personal digital assistant device equipped with the zoom lens |
JP2005284097A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nikon Corp | Zoom lens with vibration-proof function |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08248317A (en) | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Olympus Optical Co Ltd | Zoom lens |
JP4434646B2 (en) | 2003-07-28 | 2010-03-17 | キヤノン株式会社 | Zoom lens |
US7158315B2 (en) * | 2004-03-30 | 2007-01-02 | Nikon Corporation | Zoom lens system |
-
2007
- 2007-05-14 JP JP2007128018A patent/JP5040430B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-05-13 US US12/119,698 patent/US7679837B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04218012A (en) * | 1990-10-17 | 1992-08-07 | Olympus Optical Co Ltd | Objective lens of endoscope |
JPH0961717A (en) * | 1995-08-19 | 1997-03-07 | Ricoh Co Ltd | High variable power large-aperture zoom optical system |
JP2001013410A (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Sigma Corp | Telephotographic zoom lens |
JP2002287019A (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Chromatic aberration of magnification variable optical system |
JP2004286893A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Ricoh Co Ltd | Zoom lens, camera and personal digital assistance device |
JP2005070345A (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Ricoh Co Ltd | Zoom lens, and camera and personal digital assistant device equipped with the zoom lens |
JP2005284097A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nikon Corp | Zoom lens with vibration-proof function |
Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009047903A (en) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Sony Corp | Zoom lens and imaging apparatus |
JP2010191199A (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Nikon Corp | Zoom lens, optical device, and method of manufacturing zoom lens |
JP2010266791A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Olympus Imaging Corp | Image-forming optical system and electronic imaging apparatus having the same |
JP2010266793A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Olympus Imaging Corp | Image-forming optical system and electronic imaging apparatus having the same |
JP2010276655A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2011039091A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2011085909A (en) * | 2009-09-11 | 2011-04-28 | Panasonic Corp | Zoom lens system, imaging apparatus and camera |
JP2011133738A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2011186162A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Nikon Corp | Variable focal length lens, optical device, and method of adjusting the variable focal length lens |
JP2012048199A (en) * | 2010-07-28 | 2012-03-08 | Panasonic Corp | Zoom lens system, image pickup device, and camera |
JP2012098699A (en) * | 2010-10-07 | 2012-05-24 | Canon Inc | Zoom lens and imaging device with the same |
US8576492B2 (en) | 2011-01-24 | 2013-11-05 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
JP2012247564A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Olympus Imaging Corp | Zoom lens and imaging apparatus using the same |
JP2012247563A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Olympus Imaging Corp | Zoom lens and imaging apparatus using the same |
JP2013105142A (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | Zoom lens and imaging apparatus |
WO2013111602A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | パナソニック株式会社 | Zoom lens system, image capturing device and camera |
JP2013164455A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
CN103454755B (en) * | 2012-05-30 | 2016-06-29 | 佳能株式会社 | Zoom lens and be furnished with the image pick-up device of these zoom lens |
CN103454755A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-18 | 佳能株式会社 | Zoom Lens And Image Pickup Apparatus Equipped With The Same |
US9057869B2 (en) | 2012-05-30 | 2015-06-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Positive-lead type zoom lens and image pickup apparatus equipped with the same |
WO2014017572A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | オリンパス株式会社 | Zoom lens, and imaging device provided therewith |
US9448392B2 (en) | 2012-07-25 | 2016-09-20 | Olympus Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus using the same |
US9134517B2 (en) | 2012-07-25 | 2015-09-15 | Olympus Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus using the same |
JP2014089288A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Nikon Corp | Variable power optical system, optical device, and method of manufacturing variable power optical system |
JP2015099213A (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging device with zoom lens |
WO2016047129A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical device and method of manufacturing zoom lens |
AU2015323139B2 (en) * | 2014-09-24 | 2018-12-06 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical device and method of manufacturing zoom lens |
US10816781B2 (en) | 2014-09-24 | 2020-10-27 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens |
US11914125B2 (en) | 2014-09-24 | 2024-02-27 | Nikon Corporation | Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens |
JP2016156903A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical device, and method for manufacturing zoom lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7679837B2 (en) | 2010-03-16 |
US20080285150A1 (en) | 2008-11-20 |
JP5040430B2 (en) | 2012-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5040430B2 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5251884B2 (en) | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device | |
US7593165B2 (en) | Zoom lens and image sensing apparatus | |
JP3709148B2 (en) | Zoom lens system | |
JP6883226B2 (en) | Imaging lens and imaging device | |
JP5083219B2 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5082604B2 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5029185B2 (en) | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP2008233611A (en) | Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment | |
JP5915437B2 (en) | Variable focal length lens system and imaging apparatus | |
WO2017130571A1 (en) | Image pickup lens and image pickup device | |
WO2016056310A1 (en) | Wide angle lens and image pickup device | |
WO2018139160A1 (en) | Zoom lens and imaging device | |
JP2009047785A (en) | Zoom lens and imaging apparatus | |
JP2007322804A (en) | Zoom lens and imaging apparatus | |
US8836846B2 (en) | Zoom lens and imaging apparatus | |
JPWO2008075566A1 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP6997600B2 (en) | Imaging lenses, imaging optics and digital devices | |
JP2009047722A (en) | Variable power optical system, imaging device and digital device | |
JP2012048200A (en) | Zoom lens system, image pickup device, and camera | |
JP6747458B2 (en) | Zoom lens and optical equipment | |
JP2013044755A (en) | Zoom lens and imaging apparatus | |
JP2019090947A (en) | Image capturing lens, image capturing optical device, and digital equipment | |
JP2008310035A (en) | Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment | |
JP5906998B2 (en) | Variable focal length lens system and imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120321 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120612 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120625 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |